CN113998843A - 一种高盐泡菜废水的生态处理方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种高盐泡菜废水的生态处理方法，包括以下步骤：①预处理：盐渍废水经格栅拦截处理，拦截后的盐渍废水进入中和调节沉淀池进行中和调节，第一步分离部分沉淀物；②超滤系统处理：预处理后的废水进入超滤膜进行超滤处理；③纳滤纯化系统处理：超滤系统处理后的超滤透过液进入高抗膜污染的特种纳滤膜进行纳滤纯化处理；④食用盐回收：纳滤纯化系统处理后的纳滤透过液经浓缩结晶和净化提纯后形成食用盐；⑤生物化学处理：超滤系统反洗水和纳滤纯化系统的反洗水，加上工厂生产的清洗水、生活污水混合后，经生物化学处理后形成排放水和污泥。本申请实现对含盐废水中盐分的高纯度的资源化回收利用，同时，盐分回收后的生产污水处理系统能够长期稳定达标排放。
Description
技术领域
本申请涉及环保水处理领域，特别涉及一种高盐泡菜废水的生态处理方法。
背景技术
泡菜行业蓬勃发展，而伴随而来的环境污染问题也日渐凸显，尤其是泡菜在生产过程中产生的大量高盐废水，需要引起足够的重视。
泡菜生产企业大多采用厌氧与好氧相结合的生化处理工艺，诸如①采用内循环(IC)厌氧反应器+序批式生物反应器(SBR)+植物氧化塘；②ABR+接触氧化+氧化塘；③ASBBR+两级SBBR+植物稳定塘等。虽然这些工艺可以降低泡菜废水中有机物、氮、磷的浓度，满足相应的排放标准，但未考虑对污水中高浓度盐分的去除或者回收利用，高的盐度会导致生物细胞失水甚至死亡，导致生化处理的稳定性和效率大打折扣，也直接造成盐分的浪费和水体污染。
通常而言，生物化学法是应用最为广泛，且成本低廉的污水处理技术，泡菜废水中含有的有机物、氮、磷等营养元素可以被微生物降解而得到去除，一方面，泡菜废水过高的盐分(NaCl)极大限制了微生物的活性，甚至会产生毒害效应，导致生化处理失效；另一方面，经过生物化学法处理后盐水即使蒸发回收盐分也不能重复作为食用盐使用。
鉴于国内外泡菜行业对高盐废水盐分回收及资源化利用的研究和工程应用偏少的现状，探索出一种技术可行、经济合理、效果达标、盐分可回收资源化的泡菜行业高盐废水处理技术仍然是亟需解决的问题。
发明内容
基于上述问题，一方面，本申请提供一种高盐泡菜废水的生态处理方法，该方法不仅可以解决高盐废水处理效率不稳定、盐分无法回收、维护成本过高等问题，让泡菜企业在增量增产的情况下，不新增污染物排放，甚至实现盐的资源化利用，降低生产成本，回收的盐分可以作为食用盐再次使用。
技术方案是：一种高盐泡菜废水的生态处理方法，包括以下步骤：
①预处理：盐渍废水经格栅拦截处理，拦截后的盐渍废水进入中和调节沉淀池进行中和调节，完成第一步固液分离；
②超滤系统处理：预处理后的废水进入超滤膜进行超滤处理；
③纳滤纯化系统处理：超滤系统处理后的超滤透过液进入纳滤膜进行纯化处理；
④食用盐回收：纳滤系统处理后的纳滤透过液经浓缩结晶和净化提纯后形成食用盐；
⑤生物化学处理:超滤系统反洗水、纳滤纯化系统反洗水、生产清洗水和生活污水经生物化学处理后形成排放水和污泥。
可选地，所述预处理中，从中和调节沉淀池出来的废水经微滤系统处理，微滤系统的微滤膜处理后的微滤透过液进入②进行后续处理。
可选地，所述微滤系统处理中，从微滤膜出口出来的微滤浓水返回中和调节池。
可选地，所述微滤膜为平板膜、管状膜或中空纤维膜。
可选地，所述生物化学处理包括以下步骤：
超滤反洗水、纳滤纯化系统反洗水、生产清洗水和生活污水进入污水调节池调pH；
调节后的废水经过格栅拦截处理；
拦截后的废水入中和沉淀池进行中和沉淀；
中和沉淀后的废水入气浮池气浮处理；
气浮池处理后的废水进入水解酸化池水解酸化；
水解酸化后的废水依次进入A池和O池进行缺氧和好氧处理；
缺氧和好氧处理后的废水进入二沉池沉淀处理后排出。
可选地，所述气浮池气浮处理中，加入有聚合氯化铝和聚丙烯酰胺与废水中悬浮物产生反应形成大颗粒矾花，气浮机产生的微米级细小气泡吸附、附着污水中的矾花上浮形成浮渣。
可选地，所述缺氧和好氧处理中，缺氧池和好氧池内均各自填充有高比表面积、高亲生物性的高分子填料。
可选地，所述超滤膜为Nanostone Water的有效膜面积24.3m2的α-Al2O3陶瓷超滤膜。
可选地，所述纳滤膜为苏伊士D系列纳滤膜。
另一方面，本申请还提供一种高盐泡菜废水的生态处理装置。
技术方案是：一种高盐泡菜废水的生态处理装置，该生态处理装置用于实施上述的高盐泡菜废水的生态处理方法。
发明原理及有益效果：
针对泡菜行业高盐废水的处理，本申请首先通过在盐分回收前除中和调节采用化学方法调pH外，其余仅采用物理方法处理，盐分可以通过物化手段从污水中分离、浓缩、提纯出来，最终达到资源综合回收利用的目的，节约生产成本，实现清洁生产，从而使得回收的盐分可以作为食用盐再次使用。
本申请还通过在盐分处理回收后再进行生物化学法处理，从而避免过高盐度或浓度对后续生化系统中微生物产生抑制性，保障生化处理的稳定和效率。
本申请还通过在超滤和纳滤处理前增加微滤处理，用微滤处理替换厌氧、好氧及絮凝剂处理，避免了后续超滤膜及纳滤膜的堵塞。
附图说明
图1为本申请实施例1流程图示意图；
图2为本申请实施例2流程图示意图；
图3为本申请超滤膜工作原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请作进一步说明。
实施例1
如图1，一种高盐泡菜废水的生态处理方法，包括以下步骤：
①预处理：
生产车间产生的盐渍废水(取样品A分析，分析结果见表1)经收集后，先经过细格栅或超细格栅拦截处理，拦截污水中细碎的菜叶等悬浮物；
拦截后的盐渍废水进入中和调节沉淀池进行中和调节；中和调节沉淀池中，一方面通过投加氢氧化钠(NaOH)对污水pH进行调节，一方面对废水进行均化水量和水质；
中和调节后，废水进入第一中间水池1贮存待用。
②超滤系统处理：
预处理后的废水进入超滤膜处理，利用超滤膜多孔材料的拦截能力，在压力驱动下，以物理截留的方式去除水中一定大小的杂质颗粒、细菌、胶体及大分子物质，透过超滤膜的超滤透过液进入第二中间水池2，从超滤膜出口出来的超滤浓水返回盐渍废水池；超滤膜工作原理如图3。
本步骤中，超滤膜采用Nanostone Water的有效膜面积24.3m2的α-Al2O3陶瓷超滤膜，该陶瓷超滤膜拦截污水中菌体、胶体、颗粒物、有机大分子等较大尺寸的物质，而水、有机低分子、无机离子等尺寸较小的物质则可通过超滤膜上的微孔达到另一侧，从而实现有机物和无机盐分的分离。
本步骤中，经过超滤系统处理后，透过的超滤透过液中有机物、悬浮物等污染浓度降低，有助于下一步处理。超滤透过液的体积占总体积(超滤透过液与超滤淡水的体积之和)约90％，即约有18m3高盐分透过液；超滤浓水约10％，主要成分是悬浮物和有机物，因此盐分基本进入透过液。
③纳滤纯化系统处理：
超滤透过液(取样品B分析，分析结果见表1)进入纳滤膜处理，利用纳滤膜的选择性分离特性，即仅允许水和单价离子(如NaCl)透过，而截留其余有机物、溶解性物质和其他高价离子，将污水进一步分离为透过纳滤膜的的纳滤透过液(即高纯度盐水，取样品C分析，分析结果见表1)与从纳滤膜出口出来的纳滤淡水。
本步骤中，纳滤膜采用苏伊士D系列纳滤膜，该纳滤膜仅允许水和单价离子(如NaCl)透过，同时能够截留并浓缩有机物。
本步骤中，经过纳滤系统处理后，从纳滤膜透过的盐分透过率在95％以上，纳滤透过液量占纳滤膜总进料量约70％，即可以分离得到约13m3的高纯度盐水，实现盐水的净化提纯。
④食用盐回收：
高纯度盐水经浓缩结晶和净化提纯后作为食用盐回用。
⑤生物化学处理：
超滤反洗水、纳滤反洗水、生产清洗水和生活污水进入污水调节池调pH；
调节后的废水经过细格栅或超细格栅拦截处理；
拦截后的废水经潜污泵泵入中和沉淀池，加入NaOH对废水pH进一步进行中和，并分离较重的沉淀物。
经中和沉淀池后的废水进入气浮池，通过投加絮凝剂聚合氯化铝(PAC)和助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)与污水中悬浮物产生反应形成大颗粒“矾花”，并利用气浮机产生的微米级细小气泡吸附、附着污水中的“矾花”上浮形成浮渣去除；
气浮池处理后的废水进入水解酸化池水解酸化；
水解酸化后的废水依次进入A池和O池(A池和O池分别为缺氧池和好氧池)进行缺氧和好氧处理；为强化处理效果，在缺氧池和好氧池内均分别填充有高比表面积、高亲生物性的高分子填料，用于增加缺氧池和好氧池的微生物浓度，提高处理效率和抗冲击能力；
缺氧和好氧处理进入二沉池沉淀处理，处理后的水(取样品D分析，分析结果见表1)排出。
气浮池产生的浮渣及水解酸化池、缺氧池、好氧池排放的污泥及二沉池的剩余污泥，均排入污泥池，经污泥浓缩后，利用现有污泥脱水机脱水后外运处理。
表1
| 样品A(原水进水) | 样品B(纳滤进水) | 样品C(纳滤出水) | 样品D(生化出水) | |
| COD(mg/L) | 33800 | 13500 | 2200 | 95 |
| 悬浮物(mg/L) | 20900 | 3080 | 25 | 102 |
| 氨氮(mg/L) | 678 | 590 | 72 | 2.4 |
| 总磷(mg/L) | 7.11 | 4.55 | 0.72 | 0.4 |
| 氯化物(mg/L) | 57000 | 56200 | 54100 | 900 |
备注：表1中的数值为图1的生产流程正常处理的数值，为三十次取样分析的平均值。
本实施例的生产流程运行后，以超滤膜日处理量为10m3计，正常处理情况下(日处理10m3预处理后的废水)，处理一周(7天)即存在超滤膜不能继续进行超滤处理而需对超滤膜进行离线清洗后才能在继续进行超滤处理。
本实施例中，盐分回收率达95％以上。
实施例2
如图2，一种高盐泡菜废水的生态处理方法，包括以下步骤：
①预处理：
生产车间产生的盐渍废水(取样品A分析，分析结果见表2)经收集后，先经过细格栅或超细格栅拦截处理，拦截污水中细碎的菜叶等悬浮物；
拦截后的盐渍废水进入中和调节沉淀池进行中和调节；中和调节沉淀池中，一方面通过投加氢氧化钠(NaOH)对污水pH进行调节，一方面对废水进行均化水量和水质；
中和调节后，废水进入微滤系统处理；微滤系统利用微滤膜，对废水中的COD，NH3-N，悬浮物，浊度都能有效的去除；透过微滤膜的微滤透过液进入第一中间水池1贮存待用，从微滤膜出口出来的微滤浓水返回中和调节池。
②超滤系统处理：
预处理后的微滤透过液进入超滤膜处理，利用超滤膜多孔材料的拦截能力，在压力驱动下，以物理截留的方式去除水中一定大小的杂质颗粒、细菌、胶体及大分子物质，透过超滤膜的超滤透过液进入第二中间水池2，从超滤膜出口出来的超滤浓水进入后续的生物化学处理系统处理。
本步骤中，超滤膜采用Nanostone Water的有效膜面积24.3m2的α-Al2O3陶瓷超滤膜，该陶瓷超滤膜拦截污水中菌体、胶体、颗粒物、有机大分子等较大尺寸的物质，而水、有机低分子、无机离子等尺寸较小的物质则可通过超滤膜上的微孔达到另一侧，从而实现有机物和无机盐分的分离。
本步骤中，经过超滤系统处理后，透过的超滤透过液中有机物、悬浮物等污染浓度进一步降低，有助于下一步处理。超滤透过液的体积占总体积(超滤透过液与超滤浓水的体积之和)约90％，即约有18m3高盐分透过液；超滤浓水约10％，其主要成分是悬浮物和有机物，因此盐分基本进入透过液。
③纳滤系统处理：
超滤透过液(取样品B分析，分析结果见表2)进入纳滤膜处理，利用纳滤膜的选择性分离特性，即仅允许水和单价离子(如NaCl)透过，而截留其余有机物、溶解性物质和其他高价离子，将污水进一步分离为透过纳滤膜的高纯度盐水(取样品C分析，分析结果见表2)与从纳滤膜出口出来的纳滤淡水。
本步骤中，纳滤膜采用苏伊士D系列纳滤膜，该纳滤膜仅允许水和单价离子(如NaCl)透过，同时能够截留并浓缩有机物。
本步骤中，经过纳滤系统处理后，从纳滤膜透过的盐分透过率在95％以上，纳滤透过液量占纳滤膜总进料量约70％，即可以分离得到约13m3的高纯度盐水，实现盐水的净化提纯。
④食用盐回收：
高纯度盐水经浓缩结晶和净化提纯后作为食用盐回用。
⑤生物化学处理：
超滤反洗水和纳滤反洗水进入污水调节池(车间清洗水和生活废水也可进入污水调节池)调pH；
调节后的废水经过细格栅或超细格栅拦截处理；
拦截后的废水经潜污泵泵入中和沉淀池进一步调节pH和固液分离，然后进入气浮池，通过投加絮凝剂聚合氯化铝(PAC)和助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)与污水中悬浮物产生反应形成大颗粒“矾花”，并利用气浮机产生的微米级细小气泡吸附、附着污水中的“矾花”上浮形成浮渣去除；
气浮池处理后的废水进入水解酸化池水解酸化；
水解酸化后的废水依次进入A池和O池进行缺氧和好氧处理；A池和O池分别为缺氧池和好氧池；为强化处理效果，在缺氧池和好氧池内均分别填充有高比表面积、高亲生物性的高分子填料，用于增加缺氧池和好氧池的微生物浓度，提高处理效率和抗冲击能力；
缺氧和好氧处理进入沉淀池沉淀处理，处理后的水(取样品D分析，分析结果见表2)排出。
气浮池产生的浮渣及水解酸化池、厌氧池、缺氧池、好氧池排放的污泥及二沉池的剩余污泥，均排入污泥池，经污泥浓缩后，利用现有污泥脱水机脱水后外运处理。
表2
| 样品A(原水进水) | 样品B(纳滤进水) | 样品C(纳滤出水) | 样品D(生化出水) | |
| COD(mg/L) | 35800 | 24600 | 1400 | 47 |
| 悬浮物(mg/L) | 18700 | 740 | 16 | 48 |
| 氨氮(mg/L) | 669 | 650 | 44 | 3 |
| 总磷(mg/L) | 7.43 | 5.24 | 0.88 | 0.62 |
| 氯化物(mg/L) | 57700 | 53000 | 51800 | 864 |
备注：表2中的数值为图2的生产流程正常处理的数值，为三十次取样分析的平均值。
本实施例的生产流程运行后，以超滤膜日处理量为10m3计，正常处理情况下(日处理10m3预处理后的废水)，处理一月后还能正常生产。
本实施例中，盐分回收率达95％以上。
本实施例与实施例1相比，通过微滤、超滤与纳滤的组合搭配，有针对性的分离和提纯污水中的盐分，继而利用低温真空浓缩方法，最终实现对含盐废水中盐分的高纯度的资源化回收利用，同时，也能让脱盐后的污水能够长期稳定达标排放，且生产运行周期长，停线再生少，大大降低了再生成本。
本实施例中，微滤膜可以为平板膜、管状膜、中空纤维膜等，在此不进行特别的限定。
本申请中，如无特别说明，均为现有技术。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高盐泡菜废水的生态处理方法，包括以下步骤：
①预处理：盐渍废水经格栅拦截处理，拦截后的盐渍废水进入中和调节沉淀池进行中和调节，并完成第一步固液分离；
②超滤系统处理：预处理后的废水进入超滤膜进行超滤处理；
③纳滤纯化系统处理：超滤系统处理后的超滤透过液进入纳滤纯化系统进行纯化处理；
④食用盐回收：纳滤系统处理后的纳滤透过液经浓缩结晶和净化提纯后得到食用盐；
⑤生物化学处理：超滤系统的反洗水和纳滤纯化系统的反洗水，与工厂生产清洗水、生活污水混合后经生物化学处理后形成排放水和污泥。
2.根据权利要求1所述的高盐泡菜废水的生态处理方法，其特征在于：所述预处理中，从中和调节沉淀池出来的废水经超滤系统处理，超滤系统的超滤膜处理后的超滤透过液进入②进行后续处理。
3.根据权利要求2所述的高盐泡菜废水的生态处理方法，其特征在于：所述超滤系统处理中，从超滤膜出口出来的超滤浓水返回盐渍废水池。
4.根据权利要求2所述的高盐泡菜废水的生态处理方法，特征在于：所述超滤膜为平板膜、管状膜或中空纤维膜。
5.根据权利要求1-4任一所述的高盐泡菜废水的生态处理方法，特征在于所述生物化学处理包括以下步骤：
超滤反洗水、纳滤反洗水、生产清洗水和生活污水进入污水调节池调pH；
调节后的废水经过格栅拦截处理；
拦截后的废水入中和沉淀池进行中和沉淀；
中和沉淀池处理后的废水入气浮池气浮处理；
气浮池处理后的废水进入水解酸化池水解酸化；
水解酸化后的废水依次进入A池和O池进行缺氧和好氧处理；
缺氧和好氧处理后的废水进入二沉池沉淀处理后排出。
6.根据权利要求5所述的高盐泡菜废水的生态处理方法，特征在于：所述气浮池气浮处理中，加入有聚合氯化铝和聚丙烯酰胺与废水中悬浮物产生反应形成大颗粒矾花，气浮机产生的微米级细小气泡吸附、附着污水中的矾花上浮形成浮渣。
7.根据权利要求1-6任一所述的高盐泡菜废水的生态处理方法，特征在于：所述缺氧和好氧处理中，缺氧池和好氧池内均各自填充有高比表面积、高亲生物性的高分子填料。
8.根据权利要求1-7任一所述的高盐泡菜废水的生态处理方法，特征在于：所述超滤膜为Nanostone Water的有效膜面积24.3m2的α-Al2O3陶瓷超滤膜。
9.根据权利要求1-8任一所述的高盐泡菜废水的生态处理方法，特征在于：所述纳滤膜为苏伊士D系列纳滤膜。
10.一种高盐泡菜废水的生态处理装置，该生态处理装置用于实施权利要求1-9任一所述的高盐泡菜废水的生态处理方法。
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|---|---|---|---|
| CN202111427681.6A CN113998843A (zh) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 一种高盐泡菜废水的生态处理方法 |
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| CN113998843A true CN113998843A (zh) | 2022-02-01 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN115466017A (zh) * | 2022-10-12 | 2022-12-13 | 唐山碳丰农业科技有限公司 | 一种泡菜废水处理方法及装置 |
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2021
- 2021-11-26 CN CN202111427681.6A patent/CN113998843A/zh active Pending
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